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应变计的种类有哪些?
- 2021-12-29-

        电阻应变计的种类很多,分类方法也很多。根据允许工作温度范围,可分为常温、中温、高温和低温应变计。

        1) 350ºC以上的高温应变计;

        2) 中温应变计60~350ºC;

        3) 常温应变计-30~60ºC;

        4) 低于-30ºC的低温应变计。

        按基材分为纸基、胶膜基(缩醛基、酚醛基、环氧基、聚酯基、聚酰亚胺基等)、玻璃纤维增强基、金属基、临时基。

        按安装方式可分为粘贴式、焊接式和喷涂式。

        根据敏感栅材料,可分为三类:金属、半导体和金属或金属氧化物浆料:

        1) 金属应变计包括线(线绕、短路)应变计、箔式应变计和薄膜式应变计;

        2) 半导体应变计包括体半导体应变计、扩散半导体应变计和薄膜半导体应变计;

        3) 金属或金属氧化物浆料主要用于制作厚膜应变计。


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        下面介绍几种常用的电阻应变计

        钢丝应变计

        线应变计灵敏栅一般采用直径为0.01~0.05mm的铜镍合金或镍铬合金线制成。可分为绕线式和短路式。绕线式应变计由一根金属线绕制而成(见图2-3)。短路应变计是将几根金属丝按一定间距平行拧紧,然后按网格长度水平焊接粗镀银铜丝,然后交替切割铜丝而成。

        1.线绕应变计

        线绕应变计具有较高的疲劳寿命和应变极限,可作为传感器动态测试的应变转换元件。线绕应变计采用纸基和纸盖,具有成本低、安装方便的优点。但是,由于该应变片灵敏栅的横向部分为圆弧,横向效应大,测量精度差,且末端圆弧部分难以加工,形状不易保证一致,使应变片的性能分散。因此,在常温应变测量中,它逐渐被其他器件所取代。

        2.短路应变计

        还有纸基和橡胶基短路应变计。短路应变片的横向效应系数很小(<0.1%),这是短路应变片的最大优点。另外,敏感栅的形状在制造过程中易于保证,因此测量精度高。然而,由于其焊点较多,且焊点处截面变化剧烈,该应变计的疲劳寿命较短。

        3.金属箔应变计

        箔式应变计敏感栅片采用铜镍合金或镍铬合金金属箔制成,厚度为0.002~0.005 mm,经雕刻、制版、光刻、腐蚀等工艺制成。基材是通过在箔的另一侧涂覆树脂胶并加热聚合而成。基板的厚度一般为0.03~0.05mm。

        与线绕应变计相比,箔式应变计具有以下优点:

        1.敏感网格非常薄,箔材与胶层的接触面积大于导线,粘贴牢固,有利于变形传递。因此,它感觉到的应变状态更接近试件表面的应变状态,测量精度高;

        2.敏感网格薄而宽。在截面积相同的情况下,箔栅的比表面积比线栅大,散热性好。因此,允许通过大电流,输出强信号,提高测量灵敏度;

        3、敏感栅的横向端部为宽栅条,横向效应小;

        4、箔片尺寸准确,线条均匀,灵敏度系数小,色散小;

        5.箔式应变计蠕变小,疲劳寿命长;

        6.加工性能好,可制成各种形状和尺寸的应变片,特别是小网格长度或特殊灵敏网格图案的应变片;

        7.生产过程自动化,批量生产,生产效率高。

        由于上述优点,箔式应变计已广泛应用于各种测量领域。在室温应变测量中,有取代线绕应变计的趋势。